JP2007226242A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は表示装置に関し、特に同じ画素に輝度の異なる領域を含む表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device including regions having different luminances in the same pixel.
液晶表示装置(LCD)は、二枚の基板間に挟まれた液晶層に対して電圧を印加して液晶分子を所定の方向に整列させ、その光透過率を制御することにより画像を表示する。液晶層の液晶分子による光の遮蔽具合が方向に依存するので、液晶表示装置は他の表示装置に比べて視野角が一般に狭い。 A liquid crystal display (LCD) displays an image by applying a voltage to a liquid crystal layer sandwiched between two substrates to align liquid crystal molecules in a predetermined direction and controlling its light transmittance. . Since the degree of light shielding by the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer depends on the direction, the liquid crystal display device generally has a narrower viewing angle than other display devices.
視野角を拡大させるための手段としては、垂直配向(Vertically Aligned、VA)モードの液晶表示装置が開発されている。VAモードの液晶表示装置では、各基板が垂直配向処理されている。更に、それら二枚の基板間に、誘電率異方性が負である液晶層が密封されている。それにより、液晶層の液晶分子が垂直配向の性質を示す。二枚の基板間に対して電圧が印加されていない状態の画素では、液晶分子が各基板の表面に対してほぼ垂直方向に整列するので、その画素の輝度がブラックを示す。二枚の基板間に電圧が印加されている状態の画素では、液晶分子が各基板の表面に対してほぼ垂直な方向から斜めに傾くので、その画素の輝度が上昇する。二枚の基板間に対して印加される電圧が高いほど、液晶分子が大きく傾くので、その画素の輝度は高い。液晶分子が各基板の表面に対してほぼ水平方向に整列すると、その画素の輝度はホワイトを示す。 As means for enlarging the viewing angle, a vertically aligned (VA) mode liquid crystal display device has been developed. In the VA mode liquid crystal display device, each substrate is subjected to vertical alignment treatment. Further, a liquid crystal layer having a negative dielectric anisotropy is sealed between the two substrates. Thereby, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer exhibit the property of vertical alignment. In a pixel in a state where a voltage is not applied between the two substrates, the liquid crystal molecules are aligned in a substantially vertical direction with respect to the surface of each substrate, and thus the luminance of the pixel indicates black. In a pixel in a state where a voltage is applied between the two substrates, the liquid crystal molecules are inclined obliquely from a direction substantially perpendicular to the surface of each substrate, so that the luminance of the pixel increases. The higher the voltage applied between the two substrates, the more the liquid crystal molecules are tilted, so the luminance of the pixel is higher. When the liquid crystal molecules are aligned in a substantially horizontal direction with respect to the surface of each substrate, the luminance of the pixel shows white.
一般に中型/小型の液晶表示装置では特に視野角が狭く、側方では各画素の階調が反転しやすい。これを解決するための手段として、それらの液晶表示装置では特にPVA(Patterned Vertically Alignment)構造が採用されている。PVAモードの液晶表示装置では、カラーフィルタ基板の共通電極層とアレイ基板の画素電極層とのそれぞれがパターン化され、それにより、各画素領域が複数のドメインに分けられている。液晶分子の配向方向がドメインごとに異なるので、視野角が拡大され、特に階調の反転が抑えられる。 In general, a medium-sized / small-sized liquid crystal display device has a particularly narrow viewing angle, and the gradation of each pixel is easily inverted on the side. As means for solving this problem, these liquid crystal display devices particularly adopt a PVA (Patterned Vertically Alignment) structure. In the PVA mode liquid crystal display device, each of the common electrode layer of the color filter substrate and the pixel electrode layer of the array substrate is patterned, whereby each pixel region is divided into a plurality of domains. Since the orientation direction of the liquid crystal molecules is different for each domain, the viewing angle is enlarged, and in particular, gradation inversion is suppressed.
近年では視野角の更なる改善のために、スーパーPVA(以下、SPVAと称する)モードの液晶表示装置が開発されている。SPVAモードの液晶表示装置では、メインピクセルとサブピクセルとが一つの画素領域内に形成されている。更に、指定された画素の階調に対し、メインピクセルとサブピクセルとでは印加される電圧が異なるので、輝度が異なる。以下、比較的高い輝度の方をハイピクセルといい、低い方をローピクセルという。SPVAモードの液晶表示装置においては、ハイピクセルとローピクセルとで液晶分子の配向方向だけでなく分布特性(特に、指定された階調と実際の配向状態との間の関係)が異なるので、視野角が拡大するだけでなく、側面視認性が改善される。 In recent years, in order to further improve the viewing angle, a super PVA (hereinafter referred to as SPVA) mode liquid crystal display device has been developed. In the SPVA mode liquid crystal display device, a main pixel and a sub-pixel are formed in one pixel region. Further, since the applied voltage is different between the main pixel and the sub-pixel with respect to the gradation of the designated pixel, the luminance is different. Hereinafter, the relatively high brightness is called a high pixel, and the low brightness is called a low pixel. In the SPVA mode liquid crystal display device, not only the orientation direction of the liquid crystal molecules but also the distribution characteristics (particularly, the relationship between the specified gradation and the actual orientation state) differ between the high pixel and the low pixel. Not only is the corner enlarged, but the side visibility is improved.
しかし、従来のSPVAモードの液晶表示装置では、画面を観察する方向を正面から側方に移すにつれて色が黄色く変わる現象(黄色化現象)が一般に発生する。すなわち、各階調での色座標値が以下に示すように、側方では正面方向より黄色の方にシフトする。
図1は正面方向での階調と色座標値との間の関係を示すグラフである。図2は側方での階調と色座標値との間の関係を示すグラフである。
図1に示したように、指定される階調に応じ、正面方向で観測されるx色座標値は0.265〜0.28の範囲で変化し、正面方向で観測されるy色座標値は0.23〜0.288の範囲で変化する。代表的な色座標値は表1のとおりである。
However, in a conventional SPVA mode liquid crystal display device, a phenomenon in which the color changes to yellow (yellowing phenomenon) generally occurs as the screen viewing direction is shifted from the front to the side. That is, as shown below, the color coordinate value at each gradation shifts to the yellow side from the front direction on the side.
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the gradation and the color coordinate value in the front direction. FIG. 2 is a graph showing the relationship between gradation and color coordinate values on the side.
As shown in FIG. 1, the x color coordinate value observed in the front direction changes in the range of 0.265 to 0.28, and the y color coordinate value observed in the front direction is 0.23 to 0.288, depending on the specified gradation. It varies in the range. Typical color coordinate values are shown in Table 1.
図2に示したように、指定される階調に応じ、側方で観測されるx色座標値は0.27〜0.29の範囲で変化し、y色座標値は0.26〜0.30の範囲で変化する。代表的な色座標値は表2のとおりである。 As shown in FIG. 2, the x color coordinate value observed on the side changes in the range of 0.27 to 0.29 and the y color coordinate value changes in the range of 0.26 to 0.30 according to the designated gradation. Representative color coordinate values are shown in Table 2.
表1と表2とを比較すれば明らかなとおり、各階調について、側方における色座標値は正面方向における色座標値に比べ、一般に高い。このことは、側方では正面方向より黄色成分がより多く観測されていることを示す。 As is apparent from comparison between Table 1 and Table 2, for each gradation, the color coordinate value in the side is generally higher than the color coordinate value in the front direction. This indicates that more yellow component is observed on the side than in the front direction.
正面方向と側方とで色座標値が異なる理由は、同じ画素領域に含まれるハイピクセルとローピクセルとでRGBそれぞれのガンマ曲線が異なるためである。
図3は、従来のSPVAモード液晶表示装置で利用されている二種類のガンマ曲線群を示すグラフである。図4は、図3に示されているガンマ曲線群を、透過率0.1以下の領域で拡大した図である。図3、4では、各階調に対する透過率(輝度)が比較的高いRGBのガンマ曲線群Aがハイピクセルに対するものであり、比較的低いRGBのガンマ曲線群Bがローピクセルに対するものである。
The reason why the color coordinate values are different between the front direction and the side direction is that the RGB gamma curves are different between the high pixel and the low pixel included in the same pixel region.
FIG. 3 is a graph showing two types of gamma curve groups used in a conventional SPVA mode liquid crystal display device. FIG. 4 is an enlarged view of the gamma curve group shown in FIG. 3 in a region where the transmittance is 0.1 or less. In FIGS. 3 and 4, the RGB gamma curve group A having a relatively high transmittance (luminance) for each gradation is for a high pixel, and the relatively low RGB gamma curve group B is for a low pixel.
従来のSPVAモード液晶表示装置では、図3及び図4に示されているとおり、ローピクセルに対するガンマ曲線群Bが低輝度領域(すなわち、画素の透過率(輝度)が下限0にごく近い、階調値511の近傍以下の領域)においてもRGB間で異なる。画面を側方から観察する場合、特にこの低輝度領域でのローピクセルガンマ曲線群Bによる画素の透過率(輝度)が支配的である。従って、図4に示したようなRGB間でのガンマ曲線の相違が、画面の側方で画素の色変化を誘発する。
本発明はこの点に着眼したものである。本発明の目的は、画面の側方と正面方向とで画素の色座標値の変化を防止して側面視認性を更に改善できる表示装置、を提供することにある。
In the conventional SPVA mode liquid crystal display device, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, the gamma curve group B for the low pixel is in the low luminance region (that is, the pixel transmittance (luminance) is very close to the
The present invention focuses on this point. An object of the present invention is to provide a display device capable of further improving the side visibility by preventing a change in the color coordinate value of a pixel between the side of the screen and the front direction.
本発明による表示装置は表示パネル及び駆動部を有する。表示パネルは、同じ画素領域に形成された一対のピクセル、すなわち、ハイピクセルとローピクセルとを含む。駆動部は、指定された階調に対する輝度が比較的高いガンマ曲線(以下、ハイピクセルガンマ曲線という)と比較的低いガンマ曲線(以下、ローピクセルガンマ曲線という)とのそれぞれに対応するデータをRGBごとに保持する。駆動部は更に、外部から提供される第1画像信号に基づき、ハイピクセルガンマ曲線に対応するデータを用いて第2画像信号を生成してハイピクセルに出力し、ローピクセルガンマ曲線に対応するデータを用いて第3画像信号を生成してローピクセルに出力する。特に、輝度が所定値より低い領域(以下、低輝度領域という)ではローピクセルガンマ曲線がRGB間で同一である。すなわち、低輝度領域では、外部から指定された階調値ごとにRGBの各ローピクセルの輝度が一致する。ここで、低輝度領域では好ましくは、ローピクセルの輝度が最高値の約10%以下である。 The display device according to the present invention includes a display panel and a driving unit. The display panel includes a pair of pixels formed in the same pixel region, that is, a high pixel and a low pixel. The driving unit converts data corresponding to a gamma curve (hereinafter referred to as a high pixel gamma curve) and a relatively low gamma curve (hereinafter referred to as a low pixel gamma curve) having a relatively high luminance with respect to a specified gradation into RGB. Hold every time. The driving unit further generates a second image signal using data corresponding to the high pixel gamma curve based on the first image signal provided from the outside, outputs the second image signal to the high pixel, and data corresponding to the low pixel gamma curve. Is used to generate a third image signal and output it to the low pixel. In particular, in a region where the luminance is lower than a predetermined value (hereinafter referred to as a low luminance region), the low pixel gamma curve is the same between RGB. That is, in the low luminance region, the luminance of each RGB low pixel matches for each gradation value designated from the outside. Here, in the low luminance region, the luminance of the low pixel is preferably about 10% or less of the maximum value.
好ましくは、駆動部がタイミング制御部及びデータ駆動部を含む。タイミング制御部は好ましくは、ハイピクセルガンマ曲線に対応するデータを用いて第1画像信号から第1画像データを生成し、ローピクセルガンマ曲線に対応するデータを用いて第1画像信号から第2画像データを生成する。データ駆動部は、第1画像データを第2画像信号に変換し、第2画像データを第3画像信号に変換する。 Preferably, the driving unit includes a timing control unit and a data driving unit. The timing controller preferably generates first image data from the first image signal using data corresponding to the high pixel gamma curve and uses the data corresponding to the low pixel gamma curve to generate the second image from the first image signal. Generate data. The data driver converts the first image data into a second image signal, and converts the second image data into a third image signal.
その他に、タイミング制御部が第1画像信号から画像データを生成し、データ駆動部が、ハイピクセルガンマ曲線に対応するデータを用いた補正により画像データを第2画像信号に変換し、ローピクセルガンマ曲線に対応するデータを用いた補正により画像データを第3画像信号に変換しても良い。その場合、好ましくは、駆動部が保持部とスイッチング部とを更に含む。保持部は、ハイピクセルガンマ曲線とローピクセルガンマ曲線とのそれぞれに対応するデータをRGBごとに保持する。スイッチング部は、タイミング制御部に従い、保持部によって保持されたデータをデータ駆動部に出力する。 In addition, the timing control unit generates image data from the first image signal, and the data driving unit converts the image data into the second image signal by correction using data corresponding to the high pixel gamma curve. The image data may be converted into a third image signal by correction using data corresponding to the curve. In that case, preferably, the drive unit further includes a holding unit and a switching unit. The holding unit holds data corresponding to each of the high pixel gamma curve and the low pixel gamma curve for each RGB. The switching unit outputs the data held by the holding unit to the data driving unit according to the timing control unit.
本発明による表示装置は、各画素領域をハイピクセルとローピクセルとの対に分け、異なるガンマ曲線を用いて各ピクセルの輝度を個別に調整する。特に、指定された各階調に対し、ハイピクセルの輝度をローピクセルの輝度より高く設定する。それにより、画面の視野角が広く、かつ側面視認性が高い。本発明による表示装置は更に、低輝度領域ではRGBのローピクセルガンマ曲線を一致させる。それにより、画面の側方では、各階調での画素の色座標値が正面方向での色座標値とほぼ等しく維持され、特に黄色成分の増大が抑えられる。その結果、側面視認性が更に向上する。 The display device according to the present invention divides each pixel region into a pair of a high pixel and a low pixel, and individually adjusts the luminance of each pixel using different gamma curves. In particular, the brightness of the high pixel is set higher than the brightness of the low pixel for each designated gradation. Thereby, the viewing angle of the screen is wide and the side visibility is high. The display device according to the present invention further matches the RGB low pixel gamma curves in the low luminance region. Thereby, on the side of the screen, the color coordinate value of the pixel at each gradation is maintained substantially equal to the color coordinate value in the front direction, and particularly an increase in yellow component is suppressed. As a result, the side visibility is further improved.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
図5は、本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図である。図5に示されているように、その液晶表示装置100は、液晶表示パネル110、保持部120、タイミング制御部130、ゲート駆動部140、及びデータ駆動部150を含む。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 5 is a block diagram of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the liquid
液晶表示パネル110はq本のゲートラインとp本のデータラインとを含む。ゲートラインとデータラインとは各画素領域を区切っている。各画素領域にはハイピクセルとローピクセルとが形成されている。ハイピクセルは、第1スイッチング素子Th、第1液晶キャパシタClch、及び第1ストレージキャパシタCsthを含む。n行目(n=1、2、…、q)のハイピクセルでは、第1スイッチング素子Thがn番目のゲートラインと奇数番目のデータラインとに連結されている。第1液晶キャパシタClch及び第1ストレージキャパシタCsthは第1スイッチング素子Thに連結されている。ローピクセルは、第2スイッチング素子Tl、第2液晶キャパシタClcl、及び第2ストレージキャパシタCstlを含む。n行目(n=1、2、…、q)のローピクセルでは、第2スイッチング素子Tlがn+1番目のゲートラインと偶数番目のデータラインとに連結されている。第2液晶キャパシタCLcl及び第2ストレージキャパシタCstlは第2スイッチング素子Tlに連結されている。
The liquid
保持部120は好ましくは第1保持部122と第2保持部124とを含む。第1保持部122は、ハイピクセルに対するガンマ曲線(以下、ハイピクセルガンマ曲線という)に対応するデータをRGBごとに保持する。第2保持部124は、ローピクセルに対するガンマ曲線(以下、ローピクセルガンマ曲線という。図6に示されている曲線群B参照)に対応するデータをRGBごとに保持する。好ましくは、第1保持部122では、赤色(R)のガンマ曲線に対応するデータが第1ルックアップテーブルLUT−Rとして保持され、緑色(G)のガンマ曲線に対応するデータが第2ルックアップテーブルLUT−Gとして保持され、青色(B)のガンマ曲線に対応するデータが第3ルックアップテープルLUT−Bとして保持されている。一方、第2保持部124では、赤色(R)のガンマ曲線に対応するデータが第4ルックアップテーブルLUT−Rとして保持され、緑色(G)のガンマ曲線に対応するデータが第5ルックアップテーブルLUT−Gとして保持され、青色(B)のガンマ曲線に対応するデータが第6ルックアップテーブルLUT−Bとして保持されている。特に第2保持部124に保持されたルックアップテーブルは、「RGBの各ローピクセルガンマ曲線が低輝度領域(すなわち、画素の透過率(輝度)が0に近い、階調値511の近傍以下の領域)で同一であること」を示している。その結果、低輝度領域ではローピクセルの透過率(輝度)が、図6に示されているようにRGB間で同一である。ここで、その低輝度領域では好ましくは、図6に示されているように、ローピクセルの透過率が約0.1以下であり、すなわちローピクセルの輝度が最高値の約10%以下である。
The holding
タイミング制御部130は、外部のグラフィックコントローラ(図示せず)から第1画像信号R、G、Bと第1タイミング信号S1とを受信する。第1タイミング信号S1は、水平同期信号、垂直同期信号、データイネーブル信号、及びメインクロックを含む。タイミング制御部130は更に、第1保持部122に保持されたハイピクセルガンマ曲線に対応するデータを用いて第1画像信号R、G、Bから第1画像データRH、GH、BHを生成し、第2保持部124に保持されたローピクセルガンマ曲線に対応するデータを用いて第1画像信号R、G、Bから第2画像データRL、GL、BLを生成する。タイミング制御部130は続いて第2タイミング信号S2を生成し、第1画像データRH、GH、BH、又は第2画像データRL、GL、BLと共にデータ駆動部150に出力する。第2タイミング信号S2はロード信号及び水平開始信号を含む。それらの動作と平行し、タイミング制御部130は第3タイミング信号S3を生成してゲート駆動部140に出力する。第3タイミング信号S3はゲートクロック及び垂直開始信号を含む。
The
ゲート駆動部140は、第3タイミング信号S3に従い、q本のゲートラインに対してゲート信号G1、G2、…、Gq−1、Gqを順番に出力する。
データ駆動部150は、第2タイミング信号S2に従い、第1画像データRH、GH、BH、又は第2画像データRL、GL、BLをデータ電圧D1、D2、…、Dpに変換する。第1画像データRH、GH、BHから変換されたデータ電圧D1、D3、…、は奇数番目のデータラインに出力され、第2画像データRL、GL、BLから変換されたデータ電圧D2、D4、…、は偶数番目のデータラインに出力される。隣接する二本のデータライン間、又は連続する二つのフレーム間では好ましくは、共通電圧Vcomに対するデータ電圧の極性が反転する。
The
The
液晶表示装置100は好ましくは、電源部(図示せず)を更に有する。その場合、タイミング制御部130は更に別のタイミング信号(図示せず)を生成する。電源部はそのタイミング信号に従い、ゲートオン電圧とゲートオフ電圧とをゲート駆動部140に提供する。電源部は更に、ゲート信号G1、G2、…、Gq−1、Gqに同期して共通電圧Vcomを液晶表示パネル110の各液晶キャパシタClch、Clclに対して印加する。
The liquid
以上の構成を利用し、液晶表示装置100は、各画素領域に含まれるハイピクセルとローピクセルとのそれぞれの透過率を、異なるガンマ曲線に従って個別に調整する。特に、指定された各階調に対し、ハイピクセルの輝度をローピクセルの輝度より高く設定する。それにより、画面の視野角が広く、かつ側面視認性が高い。液晶表示装置100は更に、低輝度領域ではRGBの各ローピクセルガンマ曲線に対応するデータを一致させる。それにより、次に示す通り、画面の側方ではx、y色座標値が従来の表示装置でのものより低い。その結果、側方での黄色化現象が防止される。
Using the above configuration, the liquid
図7は、本発明の実施例による上記の液晶表示装置100の画素について、指定された階調値と、画面の側方で観測された色座標値との間の関係を示すグラフである。図7に示されているように、指定された階調に応じ、側方で観測されるx色座標値は0.278〜0.294の範囲で変化し、y色座標値は0.26〜0.293の範囲で変化する。代表的な色座標値は表3のとおりである。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the designated gradation value and the color coordinate value observed on the side of the screen for the pixel of the liquid
図2と図7との比較、及び、表2と表3との比較から明らかなとおり、本発明の実施例による液晶表示装置100では従来の液晶表示装置より、側方で観測されるx、y色座標値がいずれも一般に低い。すなわち、側方での黄色化現象(yellowish)が抑えられている。
As is clear from the comparison between FIG. 2 and FIG. 7 and the comparison between Table 2 and Table 3, in the liquid
以下、図8〜図11を参照しながら、各ルックアップテーブルに保持されるべきデータの生成過程について説明する。
図8に示されている標準のガンマ曲線は、仮に、同じ画素領域に含まれるハイピクセル及びローピクセルに同一の電圧を印加した場合での、指定された階調とその画素の透過率(輝度)との間の関係を示している。尚、標準のガンマ曲線は実際には、RGB間で一般に異なる。上記のルックアップテーブルの生成では、まず、図8に示されている標準のガンマ曲線から、階調と透過率(輝度)とのデータの対が抽出される。ここで、各階調値を表すビットはディザリングによって拡張される。例えば、階調値が8ビット(すなわち、0〜255)で表されている場合、階調値90及び91の間を更に、90.25、90.5、及び90.75に細かく分けるには、ディザリングで8ビットを10ビットに拡張する。それにより、8ビットの階調値90、90.25、90.5、90.75、及び91は順に、10ビットの階調値360、361、362、363、及び364に変換される。尚、図6では階調値が10ビットで表されているので、中央の階調値511は8ビットの階調値127.75に対応する。
Hereinafter, the generation process of data to be held in each lookup table will be described with reference to FIGS.
The standard gamma curve shown in FIG. 8 shows the specified gradation and the transmittance (brightness) of the pixel when the same voltage is applied to the high pixel and the low pixel included in the same pixel region. ). Note that the standard gamma curve is generally different between RGB in practice. In the generation of the above lookup table, first, a data pair of gradation and transmittance (luminance) is extracted from the standard gamma curve shown in FIG. Here, the bit representing each gradation value is expanded by dithering. For example, if the gradation value is represented by 8 bits (ie, 0 to 255), dithering can be further divided into 8 bits to further subdivide the gradation values 90 and 91 into 90.25, 90.5, and 90.75. Is expanded to 10 bits. As a result, the 8-bit gradation values 90, 90.25, 90.5, 90.75, and 91 are sequentially converted into 10-bit gradation values 360, 361, 362, 363, and 364. In FIG. 6, since the gradation value is represented by 10 bits, the
次に、側面視認性が最適になるように、図9に示されている目標のローピクセルガンマ曲線(B−ターゲット)が設定される。その後、目標のローピクセルガンマ曲線(B−ターゲット)と正面方向での目標のガンマ曲線(正面−ターゲット)とを用い、目標のハイピクセルガンマ曲線(A−ターゲット)が設定される。 Next, the target low pixel gamma curve (B-target) shown in FIG. 9 is set so as to optimize the side visibility. Thereafter, a target high pixel gamma curve (A-target) is set using the target low pixel gamma curve (B-target) and the target gamma curve in the front direction (front-target).
続いて、目標のハイピクセルガンマ曲線及びローピクセルガンマ曲線のそれぞれから透過率(輝度)が、指定された階調別に抽出される。更に、抽出された各透過率(輝度)に最も近似する透過率(輝度)と、それに対応する階調値との対が、標準のガンマ曲線から得られた(ビットが拡張された)データの中から選択される。こうして選択された階調値と、指定された元の階調値との間の関係が、ルックアップテーブルの形態で保持部120によって保持される。
Subsequently, the transmittance (luminance) is extracted for each designated gradation from each of the target high pixel gamma curve and low pixel gamma curve. In addition, a pair of transmittance (luminance) that most closely approximates each extracted transmittance (luminance) and the corresponding tone value of the data obtained from the standard gamma curve (bit extended) It is selected from the inside. The relationship between the gradation value selected in this way and the designated original gradation value is held by the holding
例えば、指定された(8ビットの)階調値が128であるとき、ハイピクセルガンマ曲線から抽出される透過率は0.6にごく近い(図10の点PH参照)。一方、標準のガンマ曲線から得られたデータの中では、抽出された透過率(≒0.6)に最も近い透過率に対応する階調値が205.25(10ビットでは821)である(図10の点QH参照)。従って、ハイピクセルガンマ曲線から得られるべきルックアップテーブルでは、指定された階調値128に対する階調値として821が記録される。
For example, when the specified (8-bit) gradation value is 128, the transmittance extracted from the high pixel gamma curve is very close to 0.6 (see point PH in FIG. 10). On the other hand, in the data obtained from the standard gamma curve, the gradation value corresponding to the transmittance closest to the extracted transmittance (≈0.6) is 205.25 (821 for 10 bits) (point in FIG. 10). See QH). Therefore, in the lookup table to be obtained from the high pixel gamma curve, 821 is recorded as the gradation value for the designated
指定された(8ビットの)階調値が128であるとき、ローピクセルガンマ曲線から抽出される透過率は0.04にごく近い(図10の点PL参照)。一方、標準のガンマ曲線から得られたデータの中では、抽出された透過率(≒0.04)に最も近い透過率に対応する階調値が66(10ビットでは264)である(図10の点QL参照)。従って、ローピクセルガンマ曲線から得られるべきルックアップテーブルでは、指定された階調値128に対する階調値として264が記録される。
When the specified (8-bit) tone value is 128, the transmittance extracted from the low pixel gamma curve is very close to 0.04 (see point PL in FIG. 10). On the other hand, in the data obtained from the standard gamma curve, the gradation value corresponding to the transmittance closest to the extracted transmittance (≈0.04) is 66 (264 for 10 bits) (point in FIG. 10). See QL). Therefore, in the lookup table to be obtained from the low pixel gamma curve, 264 is recorded as the gradation value for the designated
以上の操作がRGBごとに実行される。ここで、低輝度領域では目標のローピクセルガンマ曲線をRGB間で一致させる。好ましくは、ローピクセルの透過率が約0.1以下、すなわちローピクセルの輝度が最高値の約10%以下の領域が低輝度領域として設定される(図6参照)。こうして、上記の第1〜6ルックアップテーブルが設定され、各保持部122、124によって保持される。
図11は、このように設定されたルックアップテーブルの一例を示す。図11では、指定された(8ビットの)階調値0〜255のそれぞれに対し、第1ルックアップテーブルに記録された(10ビットの)階調値(レッドのA)、第4ルックアップテーブルに記録された(10ビットの)階調値(レッドのB)、第2ルックアップテーブルに記録された(10ビットの)階調値(グリーンのA)、第5ルックアップテーブルに記録された(10ビットの)階調値(グリーンのB)、第3ルックアップテーブルに記録された(10ビットの)階調値(ブルーのA)、及び第6ルックアップテーブルに記録された(10ビットの)階調値(ブルーのB)が示されている。すなわち、RGBそれぞれについて、ハイピクセルガンマ曲線から得られたデータがA列に示され、ローピクセルガンマ曲線から得られたデータがB列に示されている。 特に、ローピクセルに対するRGBの各階調値は、低階調領域で、指定された階調値ごとにRGBの各ローピクセルの透過率(輝度)が同一であることに対応している(図6参照)。
The above operation is executed for each RGB. Here, in the low luminance region, the target low pixel gamma curve is matched between RGB. Preferably, a region where the transmittance of the low pixel is about 0.1 or less, that is, the region where the luminance of the low pixel is about 10% or less of the maximum value is set as the low luminance region (see FIG. 6). Thus, the first to sixth look-up tables are set and held by the holding
FIG. 11 shows an example of the lookup table set in this way. In FIG. 11, for each of the specified (8-bit)
図12は、本発明の他の実施例による液晶表示装置のブロック図である。図12に示されているように、その液晶表示装置200は、液晶表示パネル210、第1保持部220、第2保持部230、タイミング制御部250、スイッチング部260、第1ゲート駆動部270、第2ゲート駆動部280、及びデータ駆動部290を含む。
FIG. 12 is a block diagram of a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, the liquid
液晶表示パネル210はq本のゲートラインとp本のデータラインとを含む。ゲートラインとデータラインとは各画素領域を区切っている。各画素領域にはハイピクセルとローピクセルとが形成されている。ハイピクセルは、第1スイッチング素子Th、第1液晶キャパシタClch、及び第1ストレージキャパシタCsthを含む。第1スイッチング素子Thは奇数番目のゲートラインとデータラインの一つとに連結されている。第1液晶キャパシタCLch及び第1ストレージキャパシタCsthは第1スイッチング素子Thに連結されている。ローピクセルは、第2スイッチング素子Tl、第2液晶キャパシタClcl、及び第2ストレージキャパシタCstlを含む。第2スイッチング素子Tlは偶数番目のゲートラインとデータラインの一つとに連結されている。各画素領域では、第1スイッチング素子Thと第2スイッチング素子Tlとが同じデータラインに連結されている。第2液晶キャパシタClcl及び第2ストレージキャパシタCstlは第2スイッチング素子Tlに連結されている。
The liquid
第1保持部220は、ハイピクセルガンマ曲線に対応するデータをRGBごとに保持する。第2保持部230は、ローピクセルガンマ曲線に対応するデータをRGBごとに保持する。各データは好ましくは、図5に示されている保持部と同様に、ルックアップテーブルの形態で保持されている。特に第2保持部230に保持されたルックアップテーブルは、図5に示されている第2保持部124に保持されたルックアップテーブルと同様に、「RGBの各ローピクセルガンマ曲線が低輝度領域で同一であること」を示している。その結果、低輝度領域ではローピクセルの透過率(輝度)が、図6に示されているようにRGB間で同一である。ここで、その低輝度領域では好ましくは、図6に示されているように、ローピクセルの透過率が約0.1以下であり、すなわちローピクセルの輝度が最高値の約10%以下である。
The
タイミング制御部250は、図5に示されているタイミング制御部と同様に、外部のグラフィックコントローラ(図示せず)から第1画像信号R、G、Bと第1タイミング信号S1とを受信する。タイミング制御部250は更に、図5に示されているタイミング制御部とは異なり、第1画像信号R、G、Bから一組の画像データR’、G’、B’を生成する。タイミング制御部250は続いて、図5に示されているタイミング制御部と同様に、第2タイミング信号S2を生成し、画像データR’、G’、B’と共にデータ駆動部290に出力する。それらの動作と平行し、タイミング制御部250は第3タイミング信号S31と第4タイミング信号S32との対を生成し、それぞれを第1ゲート駆動部270と第2ゲート駆動部280とに出力する。第3タイミング信号S31と第4タイミング信号S32とはそれぞれ、ゲートクロック及び垂直開始信号を含む。
Similar to the timing control unit shown in FIG. 5, the
スイッチング部260は、タイミング制御部250に従い、第1保持部220によって保持されたハイピクセルガンマ曲線に対応するデータと、第2保持部230によって保持されたローピクセルガンマ曲線に対応するデータとを交互に、データ駆動部290に出力する。
The
第1ゲート駆動部270は、第3タイミング信号S31に従い、奇数番目のゲートラインにゲート信号G1、G3、…、Gq−3、Gq−1を順番に出力する。第2ゲート駆動部280は、第4タイミング信号S32に従い、偶数番目のゲートラインにゲート信号G2、G4、…、Gq−2、Gqを順番に出力する。ここで、二つのゲート駆動部270、280の間ではいずれのゲート信号も異なる期間にゲートオン電圧を示すように、第3タイミング信号S31と第4タイミング信号S32との対が調節される。
The
データ駆動部290は、第2タイミング信号S2に従い、スイッチング部260からハイピクセルガンマ曲線及びローピクセルガンマ曲線のそれぞれに対応するデータを交互に受信する。データ駆動部290は更に、受信されたデータを用い、タイミング制御部250から提供される画像データR’、G’、B’を補正する。データ駆動部290は続いて、補正された画像データR’、G’、B’をデータ電圧D1、D2、…、Dpに変換する。データ電圧D1、D2、…、Dpは液晶表示パネル210のp本のデータラインのそれぞれに出力される。特に、ハイピクセルガンマ曲線に対応するデータを用いた補正で得られたデータ電圧は、第1ゲート駆動部270によって奇数番目のゲートラインがアクティブにされている期間に出力され、ローピクセルガンマ曲線に対応するデータを用いた補正で得られたデータ電圧は、第2ゲート駆動部280によって偶数番目のゲートラインがアクティブにされている期間に出力される。隣接する二本のデータライン間、又は連続する二つのフレーム間では好ましくは、共通電圧Vcomに対するデータ電圧D1、D2、…、Dpの極性が反転する。
The
液晶表示装置200は好ましくは、電源部(図示せず)を更に有する。その場合、タイミング制御部250は更に別のタイミング信号(図示せず)を生成する。電源部はそのタイミング信号に従い、ゲートオン電圧及びゲートオフ電圧を第1ゲート駆動部270及び第2ゲート駆動部280に提供する。電源部は更に、ゲート信号G1、G2、…、Gq−1、Gqに同期して共通電圧Vcomを液晶表示パネル210の各液晶キャパシタClch、Clclに対して印加する。
The liquid
以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明した。しかし、本発明の実施例は上記のものには限定されない。本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神とを離脱することなく、上記の実施例を修正し、または変更できるであろう。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the embodiments of the present invention are not limited to the above. Those skilled in the art to which the present invention pertains can modify or change the above-described embodiments without departing from the spirit and spirit of the present invention.
100、200 液晶表示装置
110、210 液晶表示パネル
120 保持部
122、220 第1保持部
124、230 第2保持部
130、250 タイミング制御部
140、270、280 ゲート駆動部
150、290 データ駆動部
260 タイミング制御部
100, 200 LCD
110, 210 LCD panel
120 Holding part
122, 220 1st holding part
124, 230 Second holding part
130, 250 Timing controller
140, 270, 280 Gate drive
150, 290 Data driver
260 Timing controller
Claims (13)
指定された階調に対する輝度が比較的高いガンマ曲線(以下、ハイピクセルガンマ曲線という)と比較的低いガンマ曲線(以下、ローピクセルガンマ曲線という)とのそれぞれに対応するデータをRGBごとに保持し、外部から提供される第1画像信号に基づき、前記ハイピクセルガンマ曲線に対応するデータを用いて第2画像信号を生成して前記ハイピクセルに出力し、前記ローピクセルガンマ曲線に対応するデータを用いて第3画像信号を生成して前記ローピクセルに出力する駆動部、
を有する表示装置であり、
輝度が所定値より低い領域(以下、低輝度領域という)では前記ローピクセルガンマ曲線がRGB間で同一である、表示装置。 A display panel including a pair of pixels (hereinafter, one is called a high pixel and the other is called a low pixel) formed in the same pixel region; and
Data corresponding to a relatively high gamma curve (hereinafter referred to as a high pixel gamma curve) and a relatively low gamma curve (hereinafter referred to as a low pixel gamma curve) for a specified gradation is stored for each RGB. The second image signal is generated using data corresponding to the high pixel gamma curve based on the first image signal provided from the outside and output to the high pixel, and the data corresponding to the low pixel gamma curve is output. A driving unit that generates a third image signal using the third image signal and outputs the third image signal to the low pixel;
A display device having
A display device in which the low pixel gamma curve is the same between RGB in a region where the luminance is lower than a predetermined value (hereinafter referred to as a low luminance region).
前記ハイピクセルガンマ曲線に対応するデータを用いて前記第1画像信号から第1画像データを生成し、前記ローピクセルガンマ曲線に対応するデータを用いて前記第1画像信号から第2画像データを生成するタイミング制御部、及び、
前記第1画像データを前記第2画像信号に変換し、前記第2画像データを前記第3画像信号に変換するデータ駆動部、
を含む、請求項1に記載の表示装置。 The drive unit is
First image data is generated from the first image signal using data corresponding to the high pixel gamma curve, and second image data is generated from the first image signal using data corresponding to the low pixel gamma curve. Timing control unit, and
A data driver for converting the first image data into the second image signal and converting the second image data into the third image signal;
The display device according to claim 1, comprising:
ゲートラインと奇数番目のデータラインとに連結された第1スイッチング素子、及び、
前記第1スイッチング素子に連結された第1液晶キャパシタ、
を含む、請求項4に記載の表示装置。 The high pixel is
A first switching element connected to the gate line and the odd-numbered data line; and
A first liquid crystal capacitor coupled to the first switching element;
The display device according to claim 4, comprising:
前記第1スイッチング素子に連結されたゲートラインとは異なるゲートラインと偶数番目のデータラインとに連結された第2スイッチング素子、及び、
前記第2スイッチング素子に連結された第2液晶キャパシタ、
を含む、請求項5に記載の表示装置。 The low pixel is
A second switching element connected to a gate line different from the gate line connected to the first switching element and an even-numbered data line; and
A second liquid crystal capacitor coupled to the second switching element;
The display device according to claim 5, comprising:
前記第1画像信号から画像データを生成するタイミング制御部、及び、
前記ハイピクセルガンマ曲線に対応するデータを用いた補正により前記画像データを前記第2画像信号に変換し、前記ローピクセルガンマ曲線に対応するデータを用いた補正により前記画像データを前記第3画像信号に変換するデータ駆動部、
を含む、請求項1に記載の表示装置。 The drive unit is
A timing control unit for generating image data from the first image signal; and
The image data is converted to the second image signal by correction using data corresponding to the high pixel gamma curve, and the image data is converted to the third image signal by correction using data corresponding to the low pixel gamma curve. Data driver to convert to,
The display device according to claim 1, comprising:
前記ハイピクセルガンマ曲線と前記ローピクセルガンマ曲線とのそれぞれに対応するデータをRGBごとに保持する保持部、及び、
前記タイミング制御部に従い、前記保持部によって保持されたデータを前記データ駆動部に出力するスイッチング部、
を更に含む、請求項7に記載の表示装置。 The drive unit is
A holding unit for holding data corresponding to each of the high pixel gamma curve and the low pixel gamma curve for each RGB; and
In accordance with the timing control unit, a switching unit that outputs the data held by the holding unit to the data driving unit,
The display device according to claim 7, further comprising:
前記ハイピクセルが、
奇数番目のゲートラインとデータラインとに連結された第1スイッチング素子、及び、
前記第1スイッチング素子に連結された第1液晶キャパシタ、
を含む、
請求項7に記載の表示装置。 The display panel includes a gate line and a data line that divide the pixel region,
The high pixel is
A first switching element connected to the odd-numbered gate line and the data line; and
A first liquid crystal capacitor coupled to the first switching element;
including,
The display device according to claim 7.
偶数番目のゲートラインとデータラインとに連結された第2スイッチング素子、及び、
前記第2スイッチング素子に連結された第2液晶キャパシタ、
を含む、請求項10に記載の表示装置。 The low pixel is
A second switching element connected to the even-numbered gate line and the data line; and
A second liquid crystal capacitor coupled to the second switching element;
The display device according to claim 10, comprising:
前記ハイピクセルガンマ曲線に対応するデータをRGBごとに保持する第1保持部、
前記ローピクセルガンマ曲線に対応するデータをRGBごとに保持する第2保持部、及び、
前記タイミング制御部に従い、前記第1保持部によって保持されたデータと前記第2保持部によって保持されたデータとのいずれかを前記データ駆動部に出力するスイッチング部、
を更に含み、
前記データ駆動部が、前記第1保持部によって保持されたデータを用いた補正により前記画像データを前記第2画像信号に変換し、前記第2保持部によって保持されたデータを用いた補正により前記画像データを前記第3画像信号に変換する、
請求項7に記載の表示装置。 The drive unit is
A first holding unit for holding data corresponding to the high pixel gamma curve for each of RGB;
A second holding unit for holding data corresponding to the low pixel gamma curve for each RGB, and
A switching unit that outputs either the data held by the first holding unit and the data held by the second holding unit to the data driving unit according to the timing control unit;
Further including
The data driver converts the image data into the second image signal by correction using the data held by the first holding unit, and the correction by using the data held by the second holding unit. Converting image data into the third image signal;
The display device according to claim 7.
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